Tipo de energía | Proporción de energía total (%) | |
---|---|---|
Fisión | Mejorado | |
Explosión | 50 | 40 [1] a un mínimo de 30 [2] |
Energía térmica | 35 | 25 [1] a un mínimo de 20 [2] |
Radiación inmediata | 5 | 45 a mínimo 30 [1] |
Radiación residual | 10 | 5 [1] |
Una bomba de neutrones , definida oficialmente como un tipo de arma de radiación mejorada (ERW), es un arma termonuclear de bajo rendimiento diseñada para maximizar la radiación de neutrones letal en las inmediaciones de la explosión mientras se minimiza el poder físico de la explosión en sí. Se permite intencionalmente que la liberación de neutrones generada por una reacción de fusión nuclear escape del arma, en lugar de ser absorbida por sus otros componentes. [3] La explosión de neutrones , que se utiliza como la principal acción destructiva de la ojiva, es capaz de penetrar la armadura enemiga con más eficacia que una ojiva convencional, lo que la hace más letal como arma táctica.
El concepto fue desarrollado originalmente por los EE. UU. A fines de la década de 1950 y principios de la de 1960. Fue visto como una bomba "más limpia" para su uso contra las divisiones blindadas soviéticas masivas . Como estos se utilizarían en naciones aliadas, en particular Alemania Occidental , la reducción del daño por explosión se consideró una ventaja importante. [4] [5]
Los REG se desplegaron operativamente por primera vez para misiles antibalísticos (ABM). En este papel, la explosión de neutrones provocaría que las ojivas cercanas sufrieran una fisión parcial, lo que evitaría que explotaran correctamente. Para que esto funcione, el ABM tendría que explotar a aproximadamente 100 metros (300 pies) de su objetivo. El primer ejemplo de un sistema de este tipo fue el W66 , utilizado en el misil Sprint utilizado en el sistema Nike-X de EE. UU . Se cree que el equivalente soviético, el A-135 's 53T6 misiles, utiliza un diseño similar. [6] [7]
El arma fue propuesta una vez más para uso táctico por Estados Unidos en las décadas de 1970 y 1980, y la producción del W70 para el MGM-52 Lance comenzó en 1981. Esta vez experimentó una tormenta de protestas a medida que el creciente movimiento antinuclear ganaba fuerza. durante este período. La oposición fue tan intensa que los líderes europeos se negaron a aceptarla en su territorio. El presidente Ronald Reagan construyó ejemplos del W70-3 que permanecieron almacenados en los EE. UU. Hasta que se retiraron en 1992. El último W70 se desmanteló en 2011. [8]
Concepto basico
En un diseño termonuclear estándar, se coloca una pequeña bomba de fisión cerca de una masa mayor de combustible termonuclear. Luego, los dos componentes se colocan dentro de una caja de radiación gruesa , generalmente hecha de uranio , plomo o acero. La caja atrapa la energía de la bomba de fisión durante un breve período, lo que le permite calentar y comprimir el combustible termonuclear principal. La carcasa normalmente está hecha de uranio empobrecido o uranio metálico natural , porque las reacciones termonucleares emiten cantidades masivas de neutrones de alta energía que pueden provocar reacciones de fisión en el material de la carcasa. Estos pueden agregar una energía considerable a la reacción; en un diseño típico, hasta el 50% de la energía total proviene de eventos de fisión en la carcasa. Por esta razón, estas armas se conocen técnicamente como diseños de fisión-fusión-fisión.
En una bomba de neutrones, el material de la carcasa se selecciona para que sea transparente a los neutrones o para mejorar activamente su producción. El estallido de neutrones creado en la reacción termonuclear queda libre para escapar de la bomba, superando la explosión física. Al diseñar cuidadosamente la etapa termonuclear del arma, la explosión de neutrones se puede maximizar mientras se minimiza la explosión en sí. Esto hace que el radio letal del neutrón explote sea mayor que el de la explosión en sí. Dado que los neutrones desaparecen del medio ambiente rápidamente, tal explosión sobre una columna enemiga mataría a las tripulaciones y dejaría el área capaz de ser reocupada rápidamente.
En comparación con una bomba de fisión pura con un rendimiento explosivo idéntico, una bomba de neutrones emitiría unas diez veces [9] la cantidad de radiación de neutrones. En una bomba de fisión, al nivel del mar, la energía total del pulso de radiación, que está compuesta por rayos gamma y neutrones, es aproximadamente el 5% de la energía total liberada; en las bombas de neutrones estaría más cerca del 40%, con el aumento porcentual proveniente de la mayor producción de neutrones. Además, los neutrones emitidos por una bomba de neutrones tienen un nivel de energía promedio mucho más alto (cerca de 14 M eV ) que los liberados durante una reacción de fisión (1-2 MeV). [10]
Técnicamente hablando, cada arma nuclear de bajo rendimiento es un arma de radiación, incluidas las variantes no mejoradas. Todas las armas nucleares de hasta 10 kilotones de rendimiento tienen la radiación de neutrones rápidos [2] como su componente letal de mayor alcance. Para armas estándar por encima de aproximadamente 10 kilotoneladas de rendimiento, el radio de la explosión letal y los efectos térmicos comienza a exceder el radio de la radiación ionizante letal . [11] [12] [13] Las armas de radiación mejorada también caen en este mismo rango de rendimiento y simplemente mejoran la intensidad y el rango de la dosis de neutrones para un rendimiento dado.
Historia y despliegue para presentar
La concepción de las bombas de neutrones se atribuye generalmente a Samuel T. Cohen del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore , quien desarrolló el concepto en 1958. [14] El desarrollo inicial se llevó a cabo como parte de los proyectos Dove y Starling, y se probó un dispositivo temprano bajo tierra. a principios de 1962. En 1963 se llevaron a cabo diseños de una versión "armada". [15] [16]
El desarrollo de dos diseños de producción para el misil de corto alcance MGM-52 Lance del ejército comenzó en julio de 1964, el W63 en Livermore y el W64 en Los Alamos . Ambos entraron en la fase tres de pruebas en julio de 1964, y el W64 fue cancelado a favor del W63 en septiembre de 1964. El W63 fue a su vez cancelado en noviembre de 1965 a favor del W70 (Mod 0), un diseño convencional. [15] Para entonces, los mismos conceptos se estaban utilizando para desarrollar ojivas para el misil Sprint , un misil antibalístico (ABM), con Livermore diseñando el W65 y Los Alamos el W66 . Ambos entraron en la fase tres de pruebas en octubre de 1965, pero el W65 fue cancelado a favor del W66 en noviembre de 1968. Las pruebas del W66 se llevaron a cabo a finales de la década de 1960, y entró en producción en junio de 1974, [15] la primera bomba de neutrones. para hacerlo. Aproximadamente 120 fueron construidos, de los cuales 70 estuvieron en servicio activo durante 1975 y 1976 como parte del Programa de Salvaguardias . Cuando se cerró ese programa, se almacenaron y finalmente se retiraron a principios de la década de 1980. [15]
El desarrollo de ojivas ER para Lance continuó, pero a principios de la década de 1970 la atención se centró en el uso de versiones modificadas del W70, el W70 Mod 3. [15] El desarrollo fue pospuesto posteriormente por el presidente Jimmy Carter en 1978 tras protestas contra los planes de despliegue de su administración. ojivas de neutrones a las fuerzas terrestres en Europa. [17] El 17 de noviembre de 1978 , en una prueba, la URSS detonó su primera bomba de tipo similar. [ cita requerida ] El presidente Ronald Reagan reinició la producción en 1981. [17] La Unión Soviética renovó una campaña de propaganda contra la bomba de neutrones de Estados Unidos en 1981 tras el anuncio de Reagan. En 1983, Reagan anunció la Iniciativa de Defensa Estratégica , que superó la producción de bombas de neutrones en ambición y visión y, con eso, las bombas de neutrones desaparecieron rápidamente del centro de la atención del público. [ cita requerida ]
Inicial | Mejorado | Calibre de pistola |
---|---|---|
S48 | W82 | 155 mm |
W33 | W79 | 203 mm |
Estados Unidos desplegó tres tipos de armas de radiación mejoradas (REG). [18] La ojiva W66, para el sistema de misiles anti-ICBM Sprint, se desplegó en 1975 y se retiró al año siguiente, junto con el sistema de misiles. La ojiva W70 Mod 3 fue desarrollada para el misil táctico MGM-52 Lance de corto alcance, y la W79 Mod 0 fue desarrollada para proyectiles de artillería nuclear . Los dos últimos tipos fueron retirados por el presidente George HW Bush en 1992, tras el final de la Guerra Fría . [19] [20] La última ojiva W70 Mod 3 fue desmantelada en 1996, [21] y la última W79 Mod 0 fue desmantelada en 2003, cuando se completó el desmantelamiento de todas las variantes del W79. [22]
Según el Informe Cox , en 1999 Estados Unidos nunca había desplegado un arma de neutrones. La naturaleza de esta declaración no está clara; dice: "La información robada también incluye información de diseño clasificada para un arma de radiación mejorada (comúnmente conocida como la" bomba de neutrones "), que ni Estados Unidos ni ninguna otra nación ha desplegado jamás". [23] Sin embargo, el hecho de que Estados Unidos hubiera producido bombas de neutrones era bien conocido en ese momento y formaba parte del registro público. Cohen sugiere que el informe juega con las definiciones; si bien las bombas estadounidenses nunca se desplegaron en Europa , permanecieron almacenadas en los Estados Unidos. [24]
Además de las dos superpotencias, se sabe que Francia y China han probado bombas de neutrones o de radiación mejorada. Francia realizó una prueba temprana de la tecnología en 1967 [25] y probó una bomba de neutrones "real" en 1980. [26] China realizó una prueba exitosa de los principios de la bomba de neutrones en 1984 y una prueba exitosa de una bomba de neutrones en 1988. Sin embargo , ninguno de esos países decidió desplegar bombas de neutrones. Los científicos nucleares chinos declararon antes de la prueba de 1988 que China no necesitaba bombas de neutrones, pero que fue desarrollada para servir como una "reserva tecnológica", en caso de que surgiera la necesidad en el futuro. [27]
En agosto de 1999, el gobierno indio reveló que India era capaz de producir una bomba de neutrones. [28]
Aunque actualmente no se conoce ningún país que los despliegue de manera ofensiva, todas las ojivas termonucleares de rendimiento de marcación que tienen alrededor de 10 kilotones o menos como una opción de marcación, con una fracción considerable de ese rendimiento derivado de reacciones de fusión, pueden considerarse capaces. ser bombas de neutrones en uso, si no de nombre. El único país definitivamente conocido por desplegar ojivas de neutrones dedicadas (es decir, no dial-a-yield) durante un período de tiempo es la Unión Soviética / Rusia , [6] que heredó el programa de misiles ABM-3 Gazelle equipado con ojivas de neutrones de la URSS . Este sistema ABM contiene al menos 68 ojivas de neutrones con un rendimiento de 10 kilotones cada una y ha estado en servicio desde 1995, con pruebas de misiles inertes aproximadamente cada dos años desde entonces (2014). El sistema está diseñado para destruir ojivas nucleares endoatmosféricas entrantes dirigidas a Moscú y otros objetivos y es el último nivel / último paraguas del sistema de misiles antibalísticos A-135 (nombre de informe de la OTAN: ABM-3). [7]
Para 1984, según Mordechai Vanunu , Israel estaba produciendo bombas de neutrones en masa. [29]
Surgió una controversia considerable en los EE. UU. Y Europa Occidental luego de una exposición del Washington Post en junio de 1977 que describía los planes del gobierno de EE. UU. Para equipar a las Fuerzas Armadas de EE. UU. Con bombas de neutrones. El artículo se centró en el hecho de que fue la primera arma destinada específicamente a matar humanos con radiación. [30] [31] El director del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, Harold Brown, y el secretario general soviético Leonid Brezhnev, describieron las bombas de neutrones como una "bomba capitalista", porque fueron diseñadas para destruir a las personas y preservar la propiedad. [32] [33] [ necesita cotización para verificar ]
Usar
Las bombas de neutrones están diseñadas a propósito con un rendimiento explosivo inferior al de otras armas nucleares. Dado que los neutrones son dispersados y absorbidos por el aire, [2] los efectos de la radiación de neutrones disminuyen rápidamente con la distancia en el aire. Como tal, existe una distinción más nítida, en relación con los efectos térmicos, entre áreas de alta letalidad y áreas con dosis mínimas de radiación. [3] Todas las bombas nucleares de alto rendimiento (más de c. 10 kilotones ), como el ejemplo extremo de un dispositivo que deriva el 97% de su energía de la fusión, la bomba Tsar de 50 megatones , no pueden irradiar suficientes neutrones más allá de su rango de explosión letal cuando detonan como una explosión en la superficie o una explosión de aire a baja altitud y, por lo tanto, ya no se clasifican como bombas de neutrones, lo que limita el rendimiento de las bombas de neutrones a un máximo de aproximadamente 10 kilotones. El intenso pulso de neutrones de alta energía generado por una bomba de neutrones es el principal mecanismo de muerte, no la lluvia radiactiva, el calor o la explosión.
El inventor de la bomba de neutrones, Sam Cohen, criticó la descripción de la W70 como una bomba de neutrones ya que podría configurarse para producir 100 kilotones:
el W-70 ... no es ni remotamente una "bomba de neutrones". En lugar de ser el tipo de arma que, en la mente popular, "mata personas y perdona edificios", es una que mata y destruye físicamente a gran escala. El W-70 no es un arma discriminatoria, como la bomba de neutrones, la cual, dicho sea de paso, debería considerarse un arma que "mata al personal enemigo mientras salva el tejido físico de la población atacada, e incluso a la población también". [36]
Aunque se cree comúnmente que las bombas de neutrones "dejan la infraestructura intacta", con los diseños actuales que tienen rendimientos explosivos en el rango de kilotones bajos, [37] la detonación en (o por encima) de un área edificada aún causaría un grado considerable de destrucción de edificios. , a través de los efectos de explosión y calor en un radio moderado, aunque considerablemente menos destrucción, que cuando se compara con una bomba nuclear estándar de exactamente la misma liberación total de energía o "rendimiento". [38]
La fuerza de los tanques del Pacto de Varsovia era más del doble que la de la OTAN , y era probable que la doctrina de la batalla profunda soviética utilizara esta ventaja numérica para barrer rápidamente la Europa continental si la Guerra Fría alguna vez se calentaba. Cualquier arma que pudiera romper sus despliegues de formación de tanques masivos previstos y obligarlos a desplegar sus tanques de una manera más delgada y más fácil de dividir , [4] ayudaría a las fuerzas terrestres en la tarea de cazar tanques solitarios y usar misiles antitanque contra ellos, [41] como los misiles contemporáneos M47 Dragon y BGM-71 TOW , de los cuales la OTAN tenía cientos de miles. [4]
En lugar de hacer preparativos extensos para el combate nuclear en el campo de batalla en Europa Central, "el liderazgo militar soviético creía que la superioridad convencional proporcionaba al Pacto de Varsovia los medios para aproximar los efectos de las armas nucleares y lograr la victoria en Europa sin recurrir a esas armas". [42]
Las bombas de neutrones, o más precisamente, las armas de radiación [de neutrones] mejoradas también se utilizarían como armas de misiles antibalísticos estratégicos, [38] y en este papel se cree que permanecen en servicio activo dentro del misil Gazelle de Rusia. [6]
Efectos
Tras la detonación, un estallido aéreo cercano al suelo de una bomba de neutrones de 1 kilotón produciría una gran onda expansiva y un potente pulso de radiación térmica y radiación ionizante en forma de neutrones rápidos (14,1 MeV ). El pulso térmico provocaría quemaduras de tercer grado en la piel desprotegida hasta aproximadamente 500 metros. La explosión crearía presiones de al menos 4,6 psi en un radio de 600 metros, lo que dañaría gravemente todas las estructuras de hormigón no reforzado. En el alcance de combate efectivo convencional contra los tanques de batalla principales modernos y los vehículos blindados de transporte de personal (< 690-900 m), la explosión de una bomba de neutrones de 1 kt destruiría o dañaría hasta el punto de la inutilización casi todos los edificios civiles no reforzados.
El uso de bombas de neutrones para detener un ataque blindado enemigo al incapacitar rápidamente a las tripulaciones con una dosis de 80+ Gy de radiación [43] requeriría explotar un gran número de ellas para cubrir las fuerzas enemigas, destruyendo todos los edificios civiles normales dentro de c. 600 metros del área inmediata. [43] [44] La activación de neutrones de las explosiones podría hacer que muchos materiales de construcción en la ciudad sean radiactivos, como el acero galvanizado (ver uso de denegación de área a continuación).
Dado que los objetos llenos de líquido como el cuerpo humano son resistentes a sobrepresión bruto, el 4-5 explosión psi de sobrepresión sería causa muy pocas bajas directos en una gama de c. 600 m. Sin embargo, los poderosos vientos producidos por esta sobrepresión podrían arrojar cuerpos contra objetos o arrojar escombros a alta velocidad, incluido el vidrio de las ventanas, ambos con resultados potencialmente letales. Las bajas serían muy variables según el entorno, incluidos los posibles derrumbes de edificios. [45]
El pulso de la radiación de neutrones causaría una incapacitación inmediata y permanente a los humanos desprotegidos al aire libre en espacios abiertos a 900 metros, [9] y la muerte ocurriría en uno o dos días. La dosis letal mediana (LD 50 ) de 6 Gray se extendería a entre 1350 y 1400 metros para los desprotegidos y al aire libre, [43] donde aproximadamente la mitad de los expuestos morirían de enfermedad por radiación después de varias semanas.
Un ser humano que viva dentro, o simplemente protegido por, al menos un edificio de hormigón con paredes y techos de 30 cm (12 pulgadas ) de espesor, o alternativamente de suelo húmedo de 24 pulgadas de espesor, recibiría una exposición a la radiación de neutrones reducida en un factor de 10. [ 46] [47] Incluso cerca de la zona cero, los refugios en el sótano o los edificios con características similares de protección contra la radiación reducirían drásticamente la dosis de radiación. [4]
Además, algunas autoridades cuestionan el espectro de absorción de neutrones del aire, que depende en parte de la absorción por parte del hidrógeno del vapor de agua . Por lo tanto, la absorción puede variar exponencialmente con la humedad, lo que hace que las bombas de neutrones sean mucho más letales en los climas desérticos que en los húmedos. [43]
Efectividad en el papel antitanque moderno
La cuestionable efectividad de las armas de emergencia contra los tanques modernos se cita como una de las principales razones por las que estas armas ya no se colocan ni se almacenan . Con el aumento en el grosor promedio de la armadura de los tanques desde que se desplegaron las primeras armas ER, se argumentó en la revista New Scientist del 13 de marzo de 1986 que la protección de la armadura de los tanques se acercaba al nivel en el que las tripulaciones de los tanques estarían casi completamente protegidas de los efectos de la radiación. Por lo tanto, para que un arma de emergencia incapacite a la tripulación de un tanque moderno mediante la irradiación, el arma debe detonarse tan cerca del tanque que la explosión nuclear sea ahora igualmente efectiva para incapacitarla a ella ya su tripulación. [48] Sin embargo, esta afirmación fue considerada dudosa en la respuesta de New Scientist del 12 de junio de 1986 por CS Grace, un miembro del Royal Military College of Science , [49] ya que la radiación de neutrones de una bomba de neutrones de 1 kilotón incapacitaría a la tripulación. de un tanque con un factor de protección de 35 con un alcance de 280 metros, pero el alcance de la explosión incapacitante, dependiendo del peso exacto del tanque, es mucho menor, de 70 a 130 metros.
Sin embargo, aunque el autor señaló que los absorbentes de neutrones efectivos y los venenos de neutrones como el carburo de boro se pueden incorporar a la armadura convencional y al material hidrogenado moderador de neutrones con correa (sustancias que contienen átomos de hidrógeno), como la armadura reactiva explosiva , ambos pueden aumentar el factor de protección. , el autor sostiene que en la práctica, combinado con la dispersión de neutrones , el factor de protección del área total del tanque promedio real rara vez es superior a 15,5 a 35. [50] Según la Federación de Científicos Estadounidenses , el factor de protección de neutrones de un "tanque" puede ser tan bajo como 2, [2] sin calificar si la declaración implica un tanque ligero , un tanque medio o un tanque de batalla principal .
Un concreto compuesto de alta densidad , o alternativamente, un escudo laminado en Z graduado , 24 unidades de espesor de las cuales 16 unidades son de hierro y 8 unidades son polietileno que contiene boro (BPE), y masa adicional detrás de él para atenuar los rayos gamma de captura de neutrones, es más más efectivo que solo 24 unidades de hierro puro o BPE solo, debido a las ventajas del hierro y el BPE en combinación. Durante el transporte de neutrones, el hierro es eficaz para ralentizar / dispersar neutrones de alta energía en el rango de energía de 14 MeV y atenuar los rayos gamma, mientras que el hidrógeno en el polietileno es eficaz para ralentizar estos neutrones rápidos ahora más lentos en el rango de pocos MeV, y el boro 10 tiene una sección transversal de alta absorción de neutrones térmicos y un bajo rendimiento de producción de rayos gamma cuando absorbe un neutrón. [51] [52] [53] El tanque soviético T72 , en respuesta a la amenaza de la bomba de neutrones, se cita por haber instalado un revestimiento de polietileno boronado [54] , que ha simulado sus propiedades de protección contra neutrones. [47] [55]
Sin embargo, algunos materiales de blindaje de tanques contienen uranio empobrecido (DU), común en el tanque estadounidense M1A1 Abrams , que incorpora blindaje de uranio empobrecido revestido de acero, [56] una sustancia que se fisionará rápidamente cuando capture un neutrón rápido generado por fusión. y así, al realizar la fisión, se producirán neutrones de fisión y productos de fisión incrustados dentro de la armadura, productos que emiten, entre otras cosas, rayos gamma penetrantes. Aunque los neutrones emitidos por la bomba de neutrones pueden no penetrar a la tripulación del tanque en cantidades letales, la rápida fisión del uranio empobrecido dentro del blindaje podría garantizar un entorno letal para la tripulación y el personal de mantenimiento por exposición a neutrones de fisión y rayos gamma [ dudoso ] , [57] dependiendo en gran medida del grosor exacto y la composición elemental de la armadura, información que suele ser difícil de obtener. A pesar de esto, Ducrete , que tiene una composición elemental similar (pero no idéntica) a la armadura cerámica Chobham de metales pesados de segunda generación del tanque Abrams, es un escudo de radiación eficaz, tanto para los neutrones de fisión como para los rayos gamma debido a que es un grado Z material. [58] [59] El uranio, que es aproximadamente el doble de denso que el plomo, es casi el doble de efectivo para proteger la radiación de rayos gamma por unidad de espesor. [60]
Usar contra misiles balísticos
Como arma de misiles antibalísticos, la primera ojiva ER desplegada, la W66, se desarrolló para el sistema de misiles Sprint como parte del Programa Safeguard para proteger las ciudades y los silos de misiles de los Estados Unidos de las ojivas soviéticas entrantes.
Un problema al que se enfrentaron Sprint y otros ABM similares fue que los efectos explosivos de sus ojivas cambian enormemente a medida que ascienden y la atmósfera se adelgaza. En altitudes más altas, a partir de los 60.000 pies (18.000 m) y más, los efectos de la explosión comienzan a disminuir rápidamente a medida que la densidad del aire se vuelve muy baja. Esto se puede contrarrestar usando una ojiva más grande, pero luego se vuelve demasiado poderosa cuando se usa en altitudes más bajas. Un sistema ideal utilizaría un mecanismo que fuera menos sensible a los cambios en la densidad del aire.
Los ataques basados en neutrones ofrecen una solución a este problema. El estallido de neutrones liberado por un arma ER puede inducir la fisión en los materiales fisibles primarios en la ojiva objetivo. La energía liberada por estas reacciones puede ser suficiente para derretir la ojiva, pero incluso a velocidades de fisión más bajas, la "quema" de parte del combustible en el primario puede hacer que no explote correctamente o que "se apague". [61] Por lo tanto, una ojiva ER pequeña puede ser eficaz en una amplia banda de altitud, utilizando efectos de explosión en altitudes más bajas y los neutrones de rango cada vez más largo a medida que aumenta el compromiso.
El uso de ataques basados en neutrones se discutió ya en la década de 1950, y la Comisión de Energía Atómica de EE . UU. Mencionó las armas con una "salida de neutrones limpia y mejorada" para su uso como "ojivas defensivas antimisiles". [62] Estudiar, mejorar y defenderse de tales ataques fue un área importante de investigación durante las décadas de 1950 y 1960. Un ejemplo particular de esto es el misil estadounidense Polaris A-3 , que lanzó tres ojivas viajando aproximadamente en la misma trayectoria y, por lo tanto, con una corta distancia entre ellas. Un solo ABM podría posiblemente destruir los tres a través del flujo de neutrones. El desarrollo de ojivas que fueran menos sensibles a estos ataques fue un área importante de investigación en los EE. UU. Y el Reino Unido durante la década de 1960. [61]
Algunas fuentes afirman que el ataque de flujo de neutrones también fue el principal objetivo de diseño de varias armas antiaéreas de punta nuclear como el AIM-26 Falcon y el CIM-10 Bomarc . Un piloto de F-102 señaló:
GAR-11 / AIM-26 fue principalmente un asesino de armas. El (los) bombardero (s, si lo hubiera) fue un daño colateral. El arma fue fusionada por proximidad para asegurar la detonación lo suficientemente cerca para que una intensa inundación de neutrones resultara en una reacción nuclear instantánea (NO a gran escala) en el pozo del arma enemiga; haciéndolo incapaz de funcionar como fue diseñado ... [Nuestras primeras “bombas de neutrones” fueron las GAR-11 y MB-1 Genie. [62]
También se ha sugerido que los efectos del flujo de neutrones en la electrónica de la ojiva son otro vector de ataque para las ojivas ER en el papel de ABM. La ionización superior a 50 Gray en chips de silicio entregados durante segundos o minutos degradará la función de los semiconductores durante largos períodos. [63] Sin embargo, aunque tales ataques podrían ser útiles contra sistemas de guía que usaban componentes electrónicos relativamente avanzados, en el papel de ABM estos componentes se han separado hace mucho tiempo de las ojivas cuando llegan al alcance de los interceptores. Los componentes electrónicos de las ojivas tienden a ser muy simples, y endurecerlos fue uno de los muchos temas estudiados en la década de 1960. [61]
Se cita el hidruro de litio-6 (Li6H) como contramedida para reducir la vulnerabilidad y "endurecer" las ojivas nucleares de los efectos de los neutrones generados externamente. [64] [65] El endurecimiento por radiación de los componentes electrónicos de la ojiva como contramedida a las ojivas de neutrones de gran altitud reduce un poco el rango en el que una ojiva de neutrones podría causar con éxito un fallo irrecuperable por los efectos de radiación transitoria en la electrónica (TREE). [66] [67]
A alturas muy elevadas, al borde de la atmósfera y por encima de ella, entra en juego otro efecto. En altitudes más bajas, los rayos X generados por la bomba son absorbidos por el aire y tienen trayectorias libres medias del orden de metros. Pero a medida que el aire se adelgaza, los rayos X pueden viajar más lejos y eventualmente sobrepasar el área de efecto de los neutrones. En explosiones exoatmosféricas, esto puede ser del orden de 10 kilómetros (6,2 millas) de radio. En este tipo de ataque, el mecanismo activo son los rayos X que suministran energía rápidamente sobre la superficie de la ojiva; la rápida ablación (o "explosión") de la superficie crea ondas de choque que pueden romper la ojiva. [68]
Úselo como un arma de negación de área
En noviembre de 2012, durante las etapas de planificación de la Operación Martillo de Dios , el compañero laborista británico Lord Gilbert sugirió que se podrían detonar múltiples ojivas de explosión reducida por radiación mejorada (ERRB) en la región montañosa de la frontera entre Afganistán y Pakistán para evitar la infiltración. [69] Propuso advertir a los habitantes que evacuaran, luego irradiar el área, haciéndola inutilizable e intransitable. [70] Usado de esta manera, la (s) bomba (s) de neutrones, independientemente de la altura de la explosión, liberarían materiales de carcasa activados por neutrones utilizados en la bomba y, dependiendo de la altura de la explosión, crearían productos radiactivos de activación del suelo .
De la misma manera que el efecto de negación de área resultante de la contaminación por productos de fisión (las sustancias que componen la mayor parte de la lluvia radiactiva ) en un área después de una explosión nuclear convencional en la superficie , como lo consideró Douglas MacArthur en la Guerra de Corea , sería un forma de guerra radiológica, con la diferencia de que las bombas de neutrones producen la mitad, o menos, de la cantidad de productos de fisión en relación con la bomba de fisión pura del mismo rendimiento . Por lo tanto, la guerra radiológica con bombas de neutrones que dependen de las primarias de fisión seguiría produciendo lluvia radiactiva de fisión, aunque una versión comparativamente más limpia y de menor duración en el área que si se usaran ráfagas de aire, ya que poco o ningún producto de fisión se depositaría en el área directa inmediata. área, en lugar de convertirse en una lluvia global diluida .
Sin embargo, el uso más efectivo de una bomba de neutrones con respecto a la negación de área sería encerrarla en una capa gruesa de material que podría activarse con neutrones y usar una explosión en la superficie. De esta manera, la bomba de neutrones se convertiría en una bomba de sal ; Un caso de zinc-64 , producido como un subproducto del enriquecimiento de óxido de zinc empobrecido , sería por ejemplo probablemente el más atractivo para uso militar, ya que cuando se activa, el zinc-65 así formado es un emisor gamma, con una vida media de 244 dias. [72]
Efectos hipotéticos de una bomba de fusión pura
Con una superposición considerable entre los dos dispositivos, los rápidos efectos de radiación de un arma de fusión pura serían de manera similar mucho más altos que los de un dispositivo de fisión pura: aproximadamente el doble de la salida de radiación inicial de las armas estándar actuales basadas en fisión-fusión. Al igual que todas las bombas de neutrones que actualmente deben derivar un pequeño porcentaje de energía de activación de la fisión, en cualquier rendimiento dado, una bomba de fusión 100% pura generaría igualmente una onda explosiva atmosférica más diminuta que una bomba de fisión pura . El último dispositivo de fisión tiene una relación de energía cinética más alta por unidad de energía de reacción liberada, que es más notable en comparación con la reacción de fusión DT. Un mayor porcentaje de la energía de una reacción de fusión de DT se coloca inherentemente en la generación de neutrones sin carga en lugar de partículas cargadas, como la partícula alfa de la reacción de DT, la especie primaria, que es la principal responsable de la explosión / bola de fuego de coulomb . [73]
Lista de armas de neutrones de EE. UU.
Ojivas de misiles antibalísticos
- W65 (cancelado)
- W66 (1975-1976)
Ojivas de misiles balísticos
- W64 (cancelado)
- W70 Mod 3 (1981-1992)
Artillería
- W79 Mod 0 (1976-1992)
- W82 Mod 0 (cancelado)
Ver también
- Munición atómica de demolición : uso estratégico similar, armas nucleares de bajo rendimiento.
- Bomba de cobalto
- Transporte de neutrones
- Estrategia nuclear
- Guerra nuclear
- Diseño de armas nucleares
Referencias
- ^ a b c d "Bomba de neutrones de ciencia / tecnología: por qué 'limpio' es mortal" . Archivado desde el original el 21 de octubre de 2011.
- ^ a b c d e "Capítulo 2 Armas convencionales y nucleares - Producción de energía y Física atómica Sección I - Generalidades. Figura 2-IX, Cuadro 2-III" . Archivado desde el original el 19 de julio de 2014.
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enlaces externos
- Implicaciones estratégicas de las armas de radiación mejoradas
- Nuclear Files.org Definición e historia de la bomba de neutrones
- El creador de la bomba de neutrones deja un legado explosivo
- El Proyecto de Historia Internacional de Proliferación Nuclear del Woodrow Wilson Center o NPIHP es una red global de individuos e instituciones que se dedican al estudio de la historia nuclear internacional a través de documentos de archivo, entrevistas de historia oral y otras fuentes empíricas.